JPH0453097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置のアウターリードを基板の
アウターリードと接続して半導体装置を基板に装
着するアウターリードボンデイング装置に関する
ものである。

この種の装置においては、多数の半導体装置を
等ピツチで取付けたキヤリヤテープを長手方向に
移送せしめ、その下側或いは別の位置に、半導体
装着を装着すべきプリント基板を移送せしめ、キ
ヤリヤテープから切断した半導体装置を降下せし
めて基板の装着位置に重ねてアウターリード部を
可熱融着せしめて相互に接続しボンデイングする
ようになつている。

この操作に当たり、キヤリヤテープから半導体
装着を切断して取り出すのに、半導体装着と切断
装着との位置整合は特にははかられておらず、そ
のまま切断が行われていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、半導体装着はキヤリヤテープに
対して正しい位置に装着されているとは限らず、
Ｘ，Ｙ方向のズレ、或いはθ方向（回転方向）の
ズレを有する場合がある。

例えば、第１２図の如く、キヤリヤテープ１１
に対し、穴１２の中に半導体装置２が、基準位置
からθ₁だけ回転してズレた位置に装着されていた
とする。切断装置のカツターは基準位置に合わせ
てセツトされているので、そのカツターでアウタ
ーリード４を切断すると、切断線は１４，１５の
如くなり、アウターリード４の長さは長短不揃い
となる。

このように斜めに切断された半導体装置２をボ
ンデイングステージ上のプリント基板にまで運ん
で接合を行えのであるが、第１３図の如くプリン
ト基板３には予め穴１６の周縁部にリード５がプ
リントされており、このリード５のパターンに合
わせて後述の如く半導体装置２がＸ，Ｙ及びθ方
向に移動せしめられて整合され、その後に密着
し、加熱押圧せしめられてリード５と４とが接合
される。

このようなＸ，Ｙ，θの移動により、半導体装
置２のリード５との整合をはかることはできる
が、リード５とリード４との重なり合いは不均一
となり、第１４図に示す如く、ＡとＢとでは重な
り長さが大幅に異なり、短い部分では接続不良を
おこす恐れがある、という問題点があつた。

本発明は、従来のものにおける上記の問題点を
解決し、半導体装置がキヤリヤテープに対して基
準位置からズレて装着されていても、正しく切断
が行われ、リードの重なりが良好で、接続不良を
おこすおそれのない、信頼性の高いアウターリー
ドボンデイング装置を提供することを目的とする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決するための手段
として、複数の半導体装置を取付けたキヤリヤテ
ープから、前記半導体装置を切断装置によりアウ
ターリードの部分で切断して取り出し、該半導体
装置をプリント基板のアウターリード部と接続せ
しめてプリント基板に装着せしめるアウターリー
ドボンデイング装置において、前記キヤリヤテー
プ上の前記半導体装置が、切断前に基準位置から
ズレている位置ズレを検出する切断前位置ズレ検
出装置と、該切断前位置ズレ検出装置の検出信号
に基づいて前記切断装置を、ズレた位置の前記半
導体装置の位置に整合せしめる切断装置整合装置
と、前記装着位置において、前記基板に対する前
記半導体装置の位置のズレを検出する装着前位置
ズレ検出装置と、該装着前位置ズレの検出値に基
づいて位置ズレを修正する装着前位置ズレ修正装
置を備えていることを特徴とするアウターリード
ボンデイング装置を提供せんとするものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図はプリント回路１の一部に半導体装置２
が組み込まれたプリント基板３を示す。

第２図は、その半導体装置２の付近の拡大図で
あり、第３図に実線で示す如き半導体装置２が、
そのアウターリード４の先端がプリント基板３上
のプリント回路のリード５に重ねられて接続され
て装着されている。

半導体装置２は第３図に示く如く、ICチツプ
６の周縁のパツド７に接続してリード８が設けら
れている。リード８の相互は、リード保持板９に
より支えられ補強されている。リード８の端部は
リード保持板９から突出してアウターリード４を
形成している。１０は位置検出のためのマークで
ある。

第３図においては、半導体装置２が、基準位置
から角度θ₁だけ回転方向にズレたものが示されて
いる。

半導体装置２は次の如くして製造される。即
ち、第３図に二点鎖線で示す如き、プラスチツク
フイルムより成る長いキヤリヤテープ１１の長手
方向に沿つて等ピツチで多数（図では一個のみ示
す）設けられている穴１２の周辺に未端部１３を
有し、内方に向けて延長されているリード８の内
側端にICチツプ６が接続されている。この状態
までは、予めインナーリードボンダを用いて製造
される。

このような状態のキヤリヤフイルム１１をアウ
ターリードボンデイング装置に導き、リード８の
架橋部を、後述の如く半導体装置２と切断装置と
の整合を行つて切断線１４，１５にて不揃いなく
切断し、半導体装置２を取り出す。リード８の一
部はリード保持板９より突出しアウターリード４
を形成する。

プリント基板３の所定の場所には第４図に示す
如き穴１６が設けられ、この周縁の一部にはプリ
ント回路によるリード５が設けられている。この
穴１６の上に第３図の実線の如き半導体装置２を
重ね、リード５の上にアウターリード４を重ね、
その上から加圧、加熱を行つてリード５とアウタ
ーリード４とを融着せしめる。このようにして半
導体装置２がプリント基板３に装着される。

以上の如き作業を行うアウターリードボンデイ
ング装置について詳細に説明する。

第５図は装置の側面図であり、フレーム１７上
には、ボンデイングヘツド１８を載せたXYテー
ブル１９、アウターリードの切断部２０、移送部
２１、及びボンデイングステージ２２が設けられ
ている。

ボンデイングヘツド１８には、アウターリード
を融着するボンデイングツール２３と、プリント
基板３に対する、半導体装置２の位置ズレを検出
するためのカメラ２４が設けられている。

切断部２０には、キヤリヤテープ１１の受け台
２５が固定され、アウターリード４を切断するカ
ツタ２６と切断前の半導体装置２の位置を検出す
るカメラ５５とが、θテーブル（回転テーブル）
Ｘテーブル、Ｙテーブルより成るXYθテーブル
５６上に載置されている。

移送部２１は、半導体装置２を吸収する吸着機
構２７を先端に備え、垂直軸のまわりに回転する
アーム２８を有する。

ボンデイングステージ２２は、XYテーブル２
９、回転動作を行うθテーブル３０、昇降動作を
行うＺテーブル３１及び上面に真空吸着の開口を
設けた吸着台３２とより成る。

カメラ２４の検出により得られた装着前の半導
体装置２の位置ズレの信号は、カメラコントロー
ルユニツトCCU３３に入力されてモニタ３４に
画像を現し、さらにパターン認識装置PRU３５
に入りインターフエース制御系３６に入り、ステ
ージドライバ５４を経てXYテーブル１９，２
９、θテーブル３０、Ｚテープル３１に信号を与
え、これらの動きを制御するようになつている。

同様に、カメラ５５の検出によつて得られた切
断前の半導体装置２の、基準位置からのＸ，Ｙ，
θのズレの信号はXYθテーブル５６の動きを制
御するようになつている。

第６図、第７図において、３７はプリント基板
３を水平に一つづつ間欠的に移動せしめる（移動
装置の図は省く）ガイドレールであり、３８はガ
イドレール３７にプリント基板３を一つづつ供給
するローダ、３９はガイドレール３７から排出さ
れるプリント基板３を一つづつ受け入れるアンロ
ーダである。

第７図、第８図において、１１はキヤリヤテー
プ、４０はキヤリヤテープをほぼ水平に、プリン
ト基板３とほぼ同じ高さで平行に間欠的に移動せ
しめる（駆動装置の図は省く）ガイドレールであ
る。４１はキヤリヤテープ１１の供給リール、４
２はスペーサフイルム４３の収納リール、４４は
送りスプロケツト、４５は空テープ収納箱であ
る。

第９図は切断部２０の詳細図であり、ダイ４６
とポンチ４７を備える。４８はバネ４９にて下向
力を受けておさえである。フレーム５０が、カメ
ラ５５の動作のために大きくXY方向に動くとき
には、ポンチ４７はガイドレール４０に当たらぬ
ように受け台２５の中に入るようになつている。

第１０図はアーム先端の吸着機構２７を示し、
中空孔５１が真空源と接続し、半導体装置２吸着
する。

第１１図はボンデイングステージ２２の上部の
詳細である。ガイドレール３７の下から、吸着台
３２に設けられた中空の吸着軸５２が貫通して、
Ｚテーブル（第５図）３１により昇降し、上昇し
たときは吸着した半導体装置２が持ち上げられた
状態で支えられ、アウターリード４とリード５と
の間に隙間が保てるようになつている。下降した
ときは、ICチツプ６の下面よりも吸着軸５２の
上面が下がつて隙間があくようになつている。５
３は出没可能の、プリント基板３の位置決めピン
である。

ボンデイングツール２３は昇降可能に支えら
れ、かつ加熱され、アウターリード４をリード５
に押し付けて融着して接続するようになつてい
る。

動作につき説明すれば、第８図において供給リ
ール４１より送りスプロケツト４４の作用で繰り
出されたキヤリヤテープ１１の、或る半導体装置
２が切断部２０に至ると移送は一時停止され、第
５図に示されるXYθテーブル５６が作動してカ
メラ５５をその半導体装置２の真上に位置せし
め、パターン認識を行い、その半導体装置２の、
基準位置（予め記憶）に対するＸ，Ｙ及びθ方向
のズレ量を後述のカメラ２４によるパターン認識
と同様に検出する。このパターン認識に当たつて
は第３図に示す二つのマーク１０を利用する。

このようにして検出されたＸ，Ｙ，θのズレ量
に基づきXYθテーブル５６が操作されて、カツ
タ２６が移動し、第９図のダイ４６、ポンチ４７
による切断線１４，１５が第３図に示す如くＸ，
Ｙ方向もθ方向も半導体２の位置と整合する。

この状態でカツタ２６のダイ４６が下降する。
先ずおさえ４８がアウターリード４に接触し、ポ
ンチ４７との間でアウターリード４を挟みこれを
固定する。なおもダイ４６を押し下げればダイ４
６とポンチ４７との剪断作用でアウターリード４
は第３図に示す如く、長さがそろえられて切断さ
れ半導体装置２が分離する。

次にアーム２８を回転させ吸着機構２７で半導
体装置２を吸着し、アーム２８を戻して吸着機構
２７を移動せしめ、半導体装置２をボンデイング
ステージ２２の真上に位置せしめる。

このとき吸着台３２は上昇せしめておき、吸着
軸５２の上端は５２′の位置にある。

アーム２８を下降せしめ、半導体装置２を吸着
台３２の吸着軸５２の上端に載せ、吸着軸５２に
よる吸着を行い吸着機構２７は吸着作用を中止
し、半導体装置２の上方から去る。このときアウ
ターリード４の下面は、リード５の上面からｈだ
け上方に離れている。

ここで、カメラ２４により上方からパターン認
識を行う。パターン認識に当たつては、半導体装
置２のほぼ対角線の位置の二つのマーク１０が正
確な基準位置にある状態の基準パターンを予め記
憶せしめておき、吸着軸５２上に保持された実際
の半導体装置２の合わせマークと基準パターンの
合わせマークとのズレをXYテーブル２９を動か
しながら光学・電気的に検出してそのズレ量の信
号を得る。一方プリント基板３のリード５の位置
のズレも同様にしてXYテーブル１９を動かしな
がら光学・電気的に検出してそのズレ量の信号を
得る。この両方のズレ量の検出信号により、プリ
ント基板３側のリード５及び半導体装置２のアウ
ターリード４′の位置を確かめて、Ｘ，Ｙ方向の
ズレ及びθのズレを検出し、インターフエース制
御系３６からの出力信号により、XYテーブル２
９、θテーブル３０、の動きによりリード５とア
ウターリード４′とを整合せしめ、しかる後Ｚテ
ーブル３１の操作により半導体装置２を下降せし
めアウターリード４′をリード５に重ねて接触せ
しめる。

この動機と平行してXYテーブル１９によりボ
ンデイングツール２３が移動して半導体装置２の
真上に達し、下降してアウターリード４′のボン
デイングを行う。

移送部２１の動きは、アーム２８の如き回転運
動でなくともよく、直線運動で吸着機構２７がガ
イドレール４０と３７との間を往復するようにし
てもよい。

〔発明の効果〕

本発明により、切断部において、基準位置に対
する半導体位置の切断前ズレ量を検出してカツタ
をそれに整合させて切断するようにしたことによ
り、アウターリードの長さを均一にそろえること
ができ、プリント基板のリードとの重なり長さが
均一となり、接続不良を生ずることがなく、信頼
性の高いアウターリードボンデイング装置を提供
することができ、実用上極めて大なる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に関するものであり、第
１図はプリント基板の平面図、第２図は半導体装
置付近の拡大平面図、第３図は半導体装置の拡大
平面図、第４図はプリント基板の穴の拡大平面
図、第５図はアウターリードボンデイング装置の
側面図、第６図はその正面図、第７図は第６図の
平面図、第８図は−線断面正面図、第９図は
切断部詳細図、第１０図は吸着機構の一部断面
図、第１１図はボンデイングステージ頂部の断面
図、第１２図は従来例の切断状態の説明平面図、
第１３図はその相手のプリント基板の穴の平面
図、第１４図はその接合状態を示す平面図であ
る。 １……プリント回路、２……半導体装置、３…
…プリント基板、４，４′……アウターリード、
５……リード、６……ICチツプ、７……パツド、
８，８′……リード、９……リード保持板、１０
……マーク、１１……キヤリヤテープ、１２……
穴、１３……末端部、１４，１５……切断線、１
６……穴、１７……フレーム、１８……ボンデイ
ングヘツド、１９……XYテーブル、２０……切
断部、２１……移送部、２２……ボンデイングス
テージ、２３……ボンデイングツール、２４……
カメラ、２５……受け台、２６……カツタ、２７
……吸着機構、２８……アーム、２９……XYテ
ーブル、３０……θテーブル、３１……Ｚテーブ
ル、３２……吸着台、３３……CCU、３４……
モニタ、３５……PRU、３６……インターフエ
ース制御系、３７……ガイドレール、３８……ロ
ーダ、３９……アンローダ、４０……ガイドレー
ル、４１……供給リール、４２……収納リール、
４３……スペーサフイルム、４４……送りスプロ
ケツト、４５……空テープ収納箱、４６……ダ
イ、４７……ポンチ、４８……おさえ、４９……
バネ、５０……フレーム、５１……中空孔、５
２，５２′……吸着軸、５３……ピン、５４……
ステージドライバ、５５……カメラ、５６……
XYθテーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の半導体装置を取付けたキヤリヤテープ
   から、前記半導体装置を切断装置によりアウター
   リードの部分で切断して取り出し、該半導体装置
   を、プリント基板のアウターリード部と接続せし
   めてプリント基板に装着せしめるアウターリード
   ボンデイング装置において、 前記キヤリヤテープ上の前記半導体装置が、切
   断前に基準位置からズレている位置ズレを検出す
   る切断前位置ズレ検出装置と、 該切断前位置ズレ検出装置の検出信号に基づい
   て前記切断装置を、ズレた位置の前記半導体装置
   の位置に整合せしめる切断装置整合装置と、 前記装着位置において、前記基板に対する前記
   半導体装置の位置のズレを検出する装着前位置ズ
   レ検出装置と、該装着前位置ズレの検出値に基づ
   いて位置ズレを修正する装着前位置ズレ修正装置
   を備えている ことを特徴とするアウターリードボンデイング装
   置。